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42份海南咖啡种质资源品质性状鉴定分析

分子植物育种 2024年第3期22卷 871-880页

作者：何安乐黄丽芳胡丽松庞永青王晓阳伍宝朵董云萍闫林李学俊中国热带农业科学院香料饮料研究所农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南省院士工作站万宁571533 云南农业大学热带作物学院普洱665000

为解决中国优质咖啡资源缺少的问题,本研究以海南42份咖啡资源为试验材料,通过超声超离法、杜马斯定氮仪燃烧法和UPLC法测定11个品质性状的含量,并进行多样性、相关性、主成分和层次聚类分析。研究结果显示,11个品质性状的变异系数范围... 详细信息

为解决中国优质咖啡资源缺少的问题,本研究以海南42份咖啡资源为试验材料,通过超声超离法、杜马斯定氮仪燃烧法和UPLC法测定11个品质性状的含量,并进行多样性、相关性、主成分和层次聚类分析。研究结果显示,11个品质性状的变异系数范围为7.42%~29.63%,4-阿魏酰奎宁酸(29.63%)最大,蛋白质(7.42%)最小。遗传多样性指数范围为1.27~2.05,最高的是蛋白质和葫芦巴碱(2.05),最低的是异绿原酸B(1.27),遗传多样性丰富。42份资源间品质性状存在相关性,脂肪与咖啡因和异绿原酸A呈显著负相关(P咖啡因与7个性状呈显著正相关(P咖啡种质资源品质存在差异,在选育种的时候需通过多种技术手段结合不同种质的优异性状,从而得到优异的咖啡种质资源。可优先选择综合排名靠前的咖啡种质作为选育和改良的基础材料。本研究对42份咖啡种质资源的11个品质性状进行鉴定评价,筛选特异的种质资源,为咖啡选育种提供试验材料,也为咖啡鉴定评价提供理论基础。

关键词：咖啡品质性状咖啡因绿原酸

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间作槟榔调控咖啡根际微生物群落结构及功能促进咖啡植株发育

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中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1974-1987页

作者：赵少官张昂董云萍孙燕苏兰茜林兴军龙宇宙赵青云中国热带农业科学院香料饮料研究所农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室云南农业大学热带作物学院中国热带农业科学院三亚研究院

咖啡是世界上闻名的饮料作物,长期单一化种植导致土壤生物功能退化,影响植株健康生长.间作槟榔是改善咖啡园土壤生物功能的有效措施,但作用机制尚不清楚.本文通过盆栽试验研究了咖啡间作槟榔对根际土壤生物和非生物学性状的影响.结果表... 详细信息

咖啡是世界上闻名的饮料作物,长期单一化种植导致土壤生物功能退化,影响植株健康生长.间作槟榔是改善咖啡园土壤生物功能的有效措施,但作用机制尚不清楚.本文通过盆栽试验研究了咖啡间作槟榔对根际土壤生物和非生物学性状的影响.结果表明,间作增加了土壤速效养分含量,速效磷和速效钾含量分别显著增加58.24%和70.30%;相对于单作,间作模式改变了根际土壤细菌和真菌群落丰富度,真菌丰富度对种植模式的响应更显著;间作咖啡根际土壤细菌群落拥有更多独有的扩增子序列变异体(Amplicon Sequence Variants, ASV),而真菌独有ASV在间作模式下显著降低;根际土壤细菌和真菌属(如Pedomicrobium, Mycobacterium等)与咖啡植株生长显著相关;与咖啡单作相比,间作模式能够富集根际土壤中与养分循环(如Bradyrhizobium, Trichoderma, Bryobacter)和抑制植物病原菌(如Trichoderma, Penicillium, Streptomyces)相关的微生物群落,促进土壤养分释放和对潜在病原菌的抑制作用,促使植株健康生长.另外,间作模式下咖啡根际土壤能够富集与氮素循环和芳香化合物降解等功能相关的微生物.综上,咖啡间作槟榔可富集有益功能微生物,调控咖啡园土壤微生物群落结构和功能,缓解咖啡连作生物障碍.该研究为生产上应用复合栽培模式,助力咖啡绿色种植提供了理论依据.

关键词：根际土壤微生物植株健康土壤生态功能复合栽培模式咖啡绿色种植

断根胁迫下调控胡椒根系生长促进植株修复的生理机理

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南方农业学报 2024年

作者：祖超何倩郑维全李志刚王灿杨建峰中国热带农业科学院香料饮料研究所/海南省张福锁院士团队创新中心/海南省胡椒产业技术体系/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室

【目的】探明胡椒在不同断根程度和修复时长下的根系自修复过程，为选择机械耕作方法提供理论依据。【方法】本研究以胡椒幼苗为研究对象，采用单因素随机区组试验设计，设置对照（不断根）、轻度、中度和重度断根四个处理，分别在断根... 详细信息

【目的】探明胡椒在不同断根程度和修复时长下的根系自修复过程，为选择机械耕作方法提供理论依据。【方法】本研究以胡椒幼苗为研究对象，采用单因素随机区组试验设计，设置对照（不断根）、轻度、中度和重度断根四个处理，分别在断根后第15、30和60 d测定幼苗根系内源激素含量、抗氧化物酶活性、形态和活力指标，叶片光合速率、植株生长量。【结果】断根处理相对于对照促进根系赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）显著上调：生长修复三个时期，重度断根均促进GA增加，15 d时，轻、中度断根促进GA增加，30 d时，中度断根促进GA增加，15和30 d时，重度断根促进CTK增加。断根促进抗氧化物酶活性显著上调：断根15 d时，中、重度断根超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）都高于对照；断根30 d时，断根正调控POD抵御胁迫；断根60 d，三种处理POD活性都高于对照。断根促进根系形态生长量显著增加：修复30 d时中度断根增加根系直径，60 d时增加根系长度、表面积、直径和体积。与对照相比，修复30、60 d时，轻、中度断根显著促进叶片光合速率和植株鲜重增加，株高增长量轻度断根修复60 d时显著增加。【结论】在监测时间内，胡椒断根前期，根系内源激素促进根系生长，或正调控抗氧化物酶间接促进根系生长启动修复，后期，内源激素负调控抗氧化物酶，促进根系生长完成修复。轻、中度断根机械耕作方法对胡椒修复有超补偿效应，根系30 d完成修复，生物量增加，重度断根时效性较低，60 d时才完成修复。

关键词：胡椒断根内源激素抗氧化物酶根系形态

不同基因型可可发酵过程中挥发性香气成分变化规律研究

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热带作物学报 2024年第3期45卷 564-575页

作者：岳一轮秦晓威李付鹏钟壹鸣贺书珍白亭玉初众海南大学林学院海南海口570228 中国热带农业科学院香料饮料研究所/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南万宁571533

挥发性香气成分组成是可可品质评价的重要指标之一,而发酵是影响可可挥发性香气成分的关键过程。为揭示不同基因型可可豆发酵过程中挥发性香气成分的变化规律及差异,本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三种不同基因型可可作为试验材料,利... 详细信息

挥发性香气成分组成是可可品质评价的重要指标之一,而发酵是影响可可挥发性香气成分的关键过程。为揭示不同基因型可可豆发酵过程中挥发性香气成分的变化规律及差异,本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三种不同基因型可可作为试验材料,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC/MS)测定可可豆0~7 d发酵过程中的挥发性香气成分,并采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。结果表明:3种基因型可可豆发酵过程中共鉴定出32种挥发性香气成分,其中2,3-丁二醇、2-庚醇、2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、芳樟醇、乙酸、3-羟基-2-丁酮及2,3,5-三甲基吡嗪9种共有香气物质在不同基因型可可豆发酵过程中的相对含量变化存在显著差异;主成分分析表明,主要香气成分与发酵阶段香气特征之间存在一定相关性,其中2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、3-羟基-2-丁酮与可可豆发酵阶段香气特征呈正相关,3-甲基-1-丁醇、丁内酯、苯乙酮等香气物质与发酵阶段香气特征呈负相关。因此,不同基因型可可发酵过程中的香气成分组成及含量变化存在差异,且主要香气成分与发酵阶段存在相关性,这为优质可可新品种选育及应用提供参考依据。

关键词：可可基因型发酵香气成分顶空固相微萃取

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咖啡遗传育种研究进展

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1874-1884页

作者：王曦奥廖振阳闫林胡丽松中国热带农业科学院香料饮料研究所农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室热带作物生物育种全国重点实验室

咖啡被誉为“世界三大无酒精饮料”之一,是重要的经济作物.咖啡产业的发展经历全球化、速食化、精品化三个重要的阶段,品种的不断驯化改良是支撑其风靡全球的重要因素.本文以世界咖啡发展历程为主线,归纳总结不同发展阶段咖啡遗传育种... 详细信息

咖啡被誉为“世界三大无酒精饮料”之一,是重要的经济作物.咖啡产业的发展经历全球化、速食化、精品化三个重要的阶段,品种的不断驯化改良是支撑其风靡全球的重要因素.本文以世界咖啡发展历程为主线,归纳总结不同发展阶段咖啡遗传育种的特征,并结合当前精品咖啡品种改良存在的问题和世界咖啡产业的发展趋势,提出重点研究方向.

关键词：咖啡产业发展遗传育种

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异源双根缓解咖啡连作障碍及其机制初探

热带作物学报 2024年第2期45卷 323-329页

作者：孙燕张昂赵青云董云萍龙宇宙林兴军中国热带农业科学院香料饮料研究所/海南省张福锁院士创新平台/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南万宁571533 云南省闫林专家工作站云南保山678000

为明确异源双根是否能缓解咖啡连作障碍及其可能机制,本研究以大粒种咖啡1号(Caffealiberica,No.1)和中粒种咖啡热研1号(Caffea canephora, Reyan No. 1)靠接形成大粒种-中粒种异源双根咖啡,通过咖啡连作障碍园土壤培养幼苗,评价植株苗... 详细信息

为明确异源双根是否能缓解咖啡连作障碍及其可能机制,本研究以大粒种咖啡1号(Caffealiberica,No.1)和中粒种咖啡热研1号(Caffea canephora, Reyan No. 1)靠接形成大粒种-中粒种异源双根咖啡,通过咖啡连作障碍园土壤培养幼苗,评价植株苗木质量,明确异源双根对咖啡连作障碍的缓解作用。通过双根无分隔、尼龙网分隔、双盆分隔等不同分根方式试验,明确异源双根缓解咖啡连作障碍机制,并探讨双根间在缓解连作障碍上的差异及协同作用。结果表明:较连作障碍咖啡园非根际土,异源双根咖啡或同源双根咖啡经根际土培养后苗木质量指数、总的植株生物量均显著下降,连作逆境抑制咖啡生物量积累,使苗木质量变差;非根际土培养后,异源双根咖啡、同源双根咖啡的苗木质量指数和总的植株生物量差异均不显著;而根际土培养后,异源双根咖啡较同源双根咖啡的苗木质量指数、大粒种根系生物量、中粒种根系生物量及总的植株生物量均显著提高。因此,连作逆境虽抑制咖啡生长,但对同源双根咖啡影响更大,异源双根通过其大粒种根系缓解连作逆境咖啡生长障碍。为进一步明确异源双根尤其是大粒种根系缓解咖啡连作障碍的可能机制,以不同分根方式培养异源双根咖啡,发现较无分隔、双盆分隔处理,连作逆境下双根尼龙网分隔后植株苗木质量佳,并且尼龙网分隔后植株的中粒种根系长势最好,说明大粒种根系化感物质促进中粒种根系生长。双根无分隔、双盆分隔后植株的苗木质量差异不显著,无分隔较双盆分隔后植株的大粒种根系长势差,即双根系在能够彼此接触的自然生长状态下,中粒种根系抑制大粒种根系生长,但这种抑制作用与中粒种根际化感物质无关,尼龙网分隔、双盆分隔后大粒种根系长势差异不显著,说明大粒种根际有无中粒种根际化感物质,对大粒种根系生长均无影响。综上所述,异源双根通过其大粒种根系减少自身在连作逆境中的化感抑制,利用其根际化感物质促进中粒种根系生长,实现根壮苗壮,达到缓解咖啡连作障碍的目的。研究结论为异源双根靠接在大田的推广应用提供理论依据。

关键词：咖啡连作障碍异源双根分根培养苗木质量

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蒌叶果实不同时期品质性状分析

分子植物育种 2024年第23期 7868-7878页

作者：范睿冯水应王珏孙也乔丁雅雯中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所中国热带农业科学院香料饮料研究所海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南省Sim Soonliang院士工作站云南农业大学热带作物学院

为探究不同时期蒌叶果实的品质性状，本研究以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同发育时期的蒌叶果实为材料，采用气相色谱质谱联用法(Gas chromatography-Mass spectrometry)与主成分分析法(PCA)相结合，检测出醇、酚、炔烃、酸、酮、烷烃、烯、酯... 详细信息

为探究不同时期蒌叶果实的品质性状，本研究以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同发育时期的蒌叶果实为材料，采用气相色谱质谱联用法(Gas chromatography-Mass spectrometry)与主成分分析法(PCA)相结合，检测出醇、酚、炔烃、酸、酮、烷烃、烯、酯共91种挥发性化合物的含量。结果表明，异丁香烯[(32.45±0.38)%]、β-石竹烯[(25.86±0.48)%]、丙烯酸正丁酯[(22.57±1.07)%]、α-芹子烯[(16.67±0.42)%]、顺式-2,3-环氧己醇[(15.88±0.00)%]、γ-古芸烯[(12.27±0.20)%]是4个时期中含量最多的物质，结合PCA发现β-石竹烯、异丁香烯、丙烯酸正丁酯、顺式-2,3-环氧己醇、α-芹子烯、γ-古芸烯对蒌叶果实的贡献率最大。在脂肪、蛋白质、精油分析中，发现Ⅲ期脂肪得率最多，为12.667%；Ⅰ期蛋白质含量最多，为13.655 g/100 g；Ⅱ期精油得率最多，为3.988%。综合上述分析，发现Ⅲ期果实品质最佳。本研究结果为蒌叶种质资源提供科学依据。

关键词：蒌叶精油香气成分脂肪蛋白质

土壤质地对菠萝蜜根际微生物碳源利用、线虫群落及果实糖分的影响

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中国农业科学 2024年第2期57卷 349-362页

作者：苏兰茜濮秋婕白亭玉吴月仙吴刚谭乐和胡雅莉中国热带农业科学院香料饮料研究所/国家热带植物种质资源库木本粮食种质资源分库/国家农业科学万宁观测实验站/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室/海南省张福锁院士创新平台云南农业大学热带作物学院海南省食品检验检测中心(海南省实验动物中心)/国家市场监管重点实验室(热带果蔬质量与安全)

【目的】研究相同施肥模式下不同质地土壤微环境差异及其与果实关键品质（糖分）的潜在关系，为区域性的果园培肥和增产提质提供理论依据。【方法】选取施肥方案一致、土壤质地分别为壤土、砂壤土和砂土的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园... 详细信息

【目的】研究相同施肥模式下不同质地土壤微环境差异及其与果实关键品质（糖分）的潜在关系，为区域性的果园培肥和增产提质提供理论依据。【方法】选取施肥方案一致、土壤质地分别为壤土、砂壤土和砂土的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园，采集养树期、花期和果期的菠萝蜜根周土壤和成熟果实，研究土壤微生物群落代谢功能、线虫群落结构、土壤理化性质及果实糖分的变化及潜在关系。【结果】砂壤土和砂土微生物碳源利用变化趋势均为养树期>花期>果期。壤土微生物碳源代谢强度大小为果期>养树期>花期。土壤微生物主要的碳源利用类型是碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和多聚物类碳源。砂土各时期的土壤微生物群落结构多样性指数和各营养类群线虫丰度普遍高于其他两种土壤，且在养树期和果期较高。壤土各时期线虫生态指数和土壤pH、有机质普遍高于其他两种土壤。果实中的葡萄糖含量表现为砂壤土>壤土>砂土，其他糖组分在各质地土壤中差异不显著。采样时期对土壤线虫群落多样性有显著的直接效应，土壤质地对菠萝蜜果实糖分有显著的间接效应和总效应。【结论】有机、无机肥配施对异质土壤的微生态环境影响各异，土壤质地通过直接或间接影响养树期和果期菠萝蜜根际微生物和线虫群落结构及功能，最终影响土壤养分转化和果实品质。

关键词：土壤质地菠萝蜜微生物代谢多样性线虫群落果实糖分

香草兰精油Pickering乳液制备、性质及功能性研究

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中国食品学报 2024年第5期24卷 233-244页

作者：王艺潼覃亚娟徐飞张彦军王萍中国热带农业科学院香料饮料研究所海南万宁571533 东北林业大学生命学院哈尔滨150040 海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室海南万宁571533 海南省热带香料饮料作物工程技术研究中心海南万宁571533

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对... 详细信息

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对精油及乳液的抗炎性和MCF-7细胞抗增殖性进行对比。结果表明,香草兰精油Pickering乳液液滴表面光滑,颗粒完整,最小粒径为0.54μm。Pickering乳液可有效提高精油贮藏稳定性。与香草兰精油相比,乳液有效降低内部精油的香气释放率约100倍。Pickering乳液具有显著的抗消化能力,游离脂肪酸释放率在120 min内达到22.35%。香草兰精油制备Pickering乳液后依旧保持较高的抗炎活性,与未经处理的MCF-7细胞相比,二者均具有较强抗增殖作用。结论:用OSA淀粉稳定香草兰精油制备的Pickering乳液可有效增加精油溶解度,提高稳定性,扩大应用范围。本试验可为香草兰精油的应用,特别是功能性物质的应用提供理论依据。

关键词：香草兰精油 Pickering乳液抗炎活性 MCF-7抑制

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